昔格达组半成岩微观结构与力学性质研究

以金沙江寨子村昔格达组半成岩为研究对象,通过X射线衍射、电镜扫描,测定了矿物成分、天然与饱和状态矿物颗粒微观结构;通过三轴压缩试验,研究了昔格达组半成岩受水和围压影响的强度及变形变化规律,并探讨了微观机制;通过对昔格达组半成岩、土、软岩强度指标与含水率的关系进行统计,分析了昔格达组半成岩不同于土和软岩的强度特性,并给出了针对此类岩土体的工程分级建议。研究表明：（1）微观结构显示昔格达组半成岩有明显不同于土和岩石的弱胶结结构特征,在饱和后胶结结构易遭破坏;（2）昔格达组半成岩黏聚力、摩擦角均随含水率增加而减小,平均模量在高含水率下随围压增加而增大,围压一定时随含水率增加而减小;（3）昔格达组半成岩、土、软岩的黏聚力大小为软岩>昔格达组半成岩>土,黏聚力对含水率的敏感性为软岩>昔格达组半成岩>土,摩擦角对含水率的敏感性为土>昔格达组半成岩>软岩;（4）将Φ50 mm×100 mm标准试件的单轴抗压强度在0.2～3 MPa,黏聚力在30～200 kPa的岩土体归类为硬土?软岩,建议在工程实际应用中将其与岩石和土进行区分。     

元素活动态提取条件和分析方法的应用研究

元素活动态分析作为深穿透地球化学的新方法,得到了广泛的应用。实验对水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态四种元素活动态的提取条件进行了系统研究,分别考察了提取时间、液固比、离心转速、提取液放置时间对提取效果的影响,确定了元素活动态的最佳提取条件:提取时间为24h,液固比为10:1,离心转速4000rpm;提取液采用新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定,该仪器具有强大的动态线性范围(10-12~1012)和高灵敏度,使可同时测定的元素拓展至50余种,可以大大提高工作效率。对HR-ICPMS的主要工作条件:辅助气流量、样品气流量和采样深度等利用响应面法进行了优化。本法将传统的过滤法改为离心法,避免了滤纸或穿滤引入的误差;将新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)应用到提取液的测定,提升了多元素同时分析能力,大大提高工作效率,同时也降低了该方法的检出限,改善了测定结果的精密度。依据实验结果,建立了HR-ICP-MS对四种元素活动态的分析方法,分别得到了四种活动态中各元素的方法检出限和方法精密度,水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态中各元素的精密度范围依次为3.4%~38.1%、3.78%~35.7%、2.41%~35.9%、2.26%~32.5%;通过顺序提取,将四个相态中提取到的元素量和残渣中残留进行加和,得到50个元素的加和结果,验证了该方法的准确度(RE)为-29%^-1.3%,满足当前元素活动态的分析测试需求。     

豫西鲁山中元古界云梦山组微生物成因沉积构造发育特征及古环境意义

前寒武纪的生物界是以微生物为主导的,微生物所引起的生物沉积构造的研究一直受到地质学家重视。以往的研究多集中在碳酸盐岩地层,近年来以发育在碎屑岩地层为主的微生物成因沉积构造(MISS)也成为地学界的研究热点之一。豫西鲁山地区云梦山组隶属于中元古界汝阳群,在构造古地理上属于华北地台南缘,主要为一套陆源碎屑岩沉积,其层面发育了大量的MISS,且类型多样。MISS类型的分布特征对精细环境有良好的指示作用;MISS的大量发育表明了当时微生物群落的繁盛,揭示了当时的微生物群落对古环境具有的强大改造功能。     

典型海域生境修复与生物资源养护研究进展与展望

高强度的人类活动和剧烈的全球气候变化导致了海洋污染加剧、海洋生态系统退化和海洋生物资源衰退,海洋生境修复和资源养护成为世界各国普遍采取的应对措施。本文从生境修复设施与技术、生物资源养护技术和监测管理等方面,综述了典型海域生境修复与资源养护的主要研究进展,并从生物行为控制、承载力提升、设施装备、融合发展和生态系统管理等角度展望了未来研究热点和发展模式,以期为未来海洋生境修复和生物资源养护提供参考。     

南极布兰斯菲尔德海峡及邻区地壳结构反演及构造解析

南极布兰斯菲尔德海峡及邻区是南极半岛海域火山、地震等新构造运动最活跃的地区,由于前人对资料处理解释的差异,导致盆地的构造格局仍部分存疑。本文以研究区的卫星重力数据为基础,以多道反射地震和部分岩性资料为约束,采用重震联合反演方法构建了三条横跨研究区的地壳结构剖面,并进一步研究布兰斯菲尔德海峡盆地的地壳结构。研究结果表明布兰斯菲尔德海峡盆地莫霍面深度为33—38km。菲尼克斯板块俯冲消减下沉至南设得兰岛弧之下,导致南设得兰海沟的俯冲带后撤,产生3—4km厚的岩浆混染地壳,密度为2.9g/cm~3。分析认为受板块运动和弧后扩张影响,沿布兰斯菲尔德海峡盆地扩张脊分布的海底火山裂隙式喷发,并进一步导致盆地的持续性扩张。     

具有抑制植物病原真菌活性的含氮、硫、磷壳聚糖衍生物的研究进展

海洋生物体内蕴含着天然活性物质,许多都具有杀菌、杀虫、抗逆、促生长等功能,已成为新农药创制的重要源泉,据此研制新型海洋生物源农药,是海洋生物产业中的一个新领域,也是新型生物农药研发的重要途径。以虾、蟹壳为原料制备的壳聚糖是一种碱性多糖,能够促进植物生长,提高植物抗病、抗逆能力,在农业上受到广泛关注。为提高壳聚糖的应用性,通过改性提高其抑菌性是一个研究热点。本文主要基于本实验室近20年来在壳聚糖衍生化及抑菌活性方面开展的工作,系统地阐述了提高壳聚糖抑菌活性的活性拼接改性策略,即通过在不同位点接枝含氮、含磷、含硫等抑菌活性基团以提高其抑菌活性,分析了其构效关系,为研制新型海洋生物农药提供了理论与技术支撑。     

极值波高与历时联合分布的重现水平分析

使用美国北卡罗来纳州的 FRF 1985—2016 年的极值波高及其持续时间数据,采用最优的 Gumbel-Hougaard copula函数和 Kendall 分布函数构建极值波高和相应历时不同组合的联合概率分布模式,分析各个组合的遭遇概率、“或”重现期、“且”重现期和 Kendall 重现期,以出现最大可能概率的方法推算各组合联合设计值。结果表明：Kendall 重现期所对应的累积频率更准确地代表了特定设计频率下的风险率;重现期分别为 5 年、10 年、20 年、50 年、100 年、200 年推算的 Kendall重现期设计值介于“或”重现期和“且”重现期设计值之间,小于相应的边缘分布设计值;基于 Kendall 重现期的极值波高及其持续时间不同重现期组合推算的结果可为海洋工程构筑物设计与风险管理提供新的选择与参考。     

针对红沿河核电站冷源取水海冰堵塞风险的数值模拟预警设计初探

由于经验和技术缺失,我国冰区滨海核电站的冷源取水安全受到海冰的威胁。数值模拟预警是建立和完善核电冷源取水安全保障系的关键部分。本文以辽东湾东岸的红沿河核电站为例,介绍了 3 种主要的核电冷源安全海冰致险模式,给出了 不同致险模式的数值模拟预警流程,并对数值模拟范围的选取进行重点阐述。结果表明,满足 24 h 预警需求的海冰数值模拟范围面积在数百甚至数千平方公里以上,较大的模拟范围与高网格分辨率对运算能力提出了较高的要求,是目前该数值模拟预警需要解决的突出问题。     

基于Landsat遥感数据的田湾核电站温排水时空特征研究

本文基于2007—2018年Landsat系列遥感卫星数据开展田湾核电站温排水时空变化特征及其影响分析。采用辐射传输方程算法和劈窗算法对核电站周围海域的海表温度进行反演,通过星星匹配对反演温度的精度进行验证。匹配验证结果表明,反演的Landsat海表温度与MODIS海表温度产品具有较好的一致性,决定系数达到0.91。基于研究海域温度反演结果分析了核电站温排水面积的季节变化、年际变化和潮周期内变化特征,并且分析了潮汐与风场对温排水扩散的影响。结果表明,核电站周边海域各季节的温升区面积存在明显差异,春季最大,可达秋季的7倍;2007—2018年,随着装机容量的扩大,温排水面积不断扩大,2018年达到峰值,瞬时最大面积可达101.7 km²;潮汐对温排水扩散有影响,涨憩时刻温升区面积较落憩时刻大;有利风会促进温排水扩散,但影响有限。     

基于Argo实测流场数据对5套海洋模式产品中赤道太平洋中层流的评估

本文以Argo轨迹资料计算的赤道太平洋中层流(1 000 m深度流场)作为实测数据,从空间结构特征和时间变化特征两方面对5套常用海洋模式产品(OFES、LICOM、HYCOM、ECCO2和SODA)进行了评估。Argo流场显示赤道太平洋中层流呈条带状结构,且存在明显的西强东弱和南强北弱特征。此外,赤道太平洋中层流存在明显的季节变化且其相位关于赤道对称。5套模式产品的评估结果表明,SODA流场与实测流场最接近,其时空变化特征都与实测流场基本一致;其次是ECCO2流场,除流场动能偏小以外,其他各方面都与实测流场一致;OFES、LICOM和HYCOM流场的模拟效果较差,但都能再现条带状结构特征。